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转录组与代谢组联合分析

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转录组是获得生物体内基因表达的重要方法,可以帮助得到大量差异表达基因和调控代谢通路;代谢组作为最下游是生物体表型的基础和直接体现者,代谢产物是生物体在内外调控下基因转录的最终结果,是生物体表型的物质基础,将基因表达和代谢表型相关联进行联合分析有助于快速锁定关键基因和代谢通路。 将转录组学和代谢组学整合分析,对来自转录组和代谢组的批量数据进行归一化处理及统计学分析,建立不同层次分子间数据关系;同时结合功能分析、代谢通路富集、分子互作等生物功能分析,系统全面地解析生物分子功能和调控机制,最终实现对生物变化大趋势与方向的综合了解,进而提出分子生物学变化机制模型,并筛选出重点代谢通路或者基因、代谢产物进行后续深入实验分析与应用。目前,转录组和代谢组联合分析已被广泛用于各种生命科学研究。

应用方向

生物领域各个研究方面,如:

▶ 疾病机理机制,组织发育调控机制研究

▶ 生物标志物,药物机理等

数据分析

分析类型分析内容拟解决问题

KEGG代谢通路联合分析

KEGG通路可视化、通路比较分析、富集分析

差异蛋白和脂质之间的相关性和表达模式差异

相关性分析

相关系数矩阵热图、相关性分析层次聚类热图、相关系数调控网络分析

差异基因和代谢物之间的相关性和表达模式差异

PCA比较分析(限≥3组)

转录组和代谢组PCA比较分析

观察组内样本的聚集程度和组间样本的总体分布趋势

多变量统计学联合分析(高级分析)O2PLS关联分析、OPLS相关变量的筛选获得变量在模型中的权重,从而更加精准地发现关键调节现象

技术优势

▶ 通过对不同层面的表达水平分析,实现对基因及代谢物的全谱分析。

▶ 同时实现从“因”和“果”两个方向探究生物学问题,相互间的验证作用更明显。

▶ 阐述分子调控-表型间的关联机制,系统全面地解析生物分子功能和调控机制。

▶ 从海量的数据中去伪存真,筛选出重点代谢通路或者基因、代谢产物进行后续深入实验分析与应用。

参考文献

1.

Dynamic metabolic and transcriptomic profiling of methyl jasmonate-treated hairy roots reveals synthetic characters and regulators of lignan biosynthesis in Isatis indigotica Fort. Plant Biotechnol j. 2016.

转录组代谢组多组学联合分析-大青组织-构建“基因-代谢物调控网络”来筛选到调控木酚素合成的关键基因和通路

2.

A Systems Oncology Approach Identifies NT5E as a Key Metabolic Regulator in Tumor Cells and Modulator of Platinum Sensitivity. J Proteome Res. 2016.

转录组代谢组多组学联合分析-人细胞-NT5E在肿瘤的耐药机制中的重要作用

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